찬.란.한.시.간.

다음은 2003년 임용고시에 나왔던 문제의 지문입니다.

교사:물질의 성질에는 물리적 성질과 화학적 성질이 있단다. 물질이 변할 때, 화학적 성질이 변하지 않으면 물리변화, 화학적 성질이 변하면 화학 변화라고 한다.
학생:화학적 성질에는 어떤 것들이 있나요?
교사:예를 들면, 이산화탄소가 석회수를 뿌옇게 흐리는 성질, 산이 푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시키는 성질 등이 있단다.
학생:소금이 물에 녹는 변화는 화학 변화인가요? 소금은 부도체이지만 물에 녹으면 전기가 통하니까 성질이 변하잖아요.
교사:전기 전도도는 물리적 성질이지. 그래서 소금이 물에 녹는 것은 화학적 변화가 아니란다. 끓는점, 밀도 등도 물리적 성질에 속하지.
학생:진한 황산과 묽은 황산은 화학적 성질이 다르잖아요.그렇다면 황산을 물로 묽히는 것도 화학 변화인가요?
교사:화학 변화이지. 황산이 물을 만나서 변화가 일어나는 예와 같이 산·염기 반응은 화학 변화에 속하는 개념이란다.

황산을 묽히는 것이 화학 변화 맞나요?
소금을 녹이는 것은 물리 변화. 그렇다면 산성염(또는 중성염)을 물에 녹이는 것은 화학 변화인가요?
물리 변화와 화학 변화를 구분하는 기준, 물리적 성질과 화학적 성질을 구분하는 기준이 참 애매하지 않나요?

---> A
황산을 묽히는 게 화학변화라니~.
용해는 물리변화, 염의 가수분해는 화학 변화 아닌가요? 애매하긴 애매하네요. 용해와 확산가지고도 어쩌구저쩌구 말이 많던데.

--->B
물에 용해되는 것은 수화되어 이온화했을뿐, 물이 없어지면 원래의 상태로 다시 변할 수 있죠. 즉 화학적변화가 일어난 것이 아니죠. 화학적 변화는 새로운 분자의 생성을 말하며, 물의 존재와 상관없이 그 분자의 형태를 유지해야 하죠.
제 생각으로는 황산을 묽히는 과정은 물리적 변화입니다. 염의 가수분해도 화학적 변화죠.

---> C
흡착의 경우에는 엔탈피의 크기로 물리적 흡착과 화학적 흡착을 구분한다고 합니다.
물리적 흡착은 엔탈피가 40kJ/mol 이하인 경우, 화학적 흡착은 엔탈피가 80kJ/mol 이상인 경우(물리화학 Barrow 5판; Atkins 책에는 그 값이 약간 다릅니다) 또한, 물리적 흡착은 분산력(반데르발스 힘)이 작용하는 경우이고 화학적 흡착은 화학결합(공유결합)이 형성되는 경우...(Atkins 4판)
하지만, 물리적 변화와 화학적 변화를 구분하는 기준은 못 찾겠네요... 다수결로 결정해야 하는 건지...

---->D
소금의 용해와 이온화는 물리적 변화이고
황산의 용해와 이온화는 화학젹 변화라면

제생각에는 이온결합성 물질들의 경우 분자라는 개념이 없으므로 이온화한다는 것은 결정상태에서와 별 차이가 없으나 황산과 같은 분자의 경우는 분자와 이온을 다르게 판단할 수 있어 이것을 기준으로 삼은 것이 아닌가 싶습니다. 대충 정리하면 이온결합물 물질의 이온화는 물리적 변화, 공유결합성 물질의 이온화는 화학적 변화 문제가 있나요???
수산화나트륨의 용해-이온화도 물리적 변화
기체 암모니아의 용해-이온화는 화학적 변화

--->C
결론: 아무도 모름
아래의 두 논문들을 보면 이 개념들에 대한 합의가 아직 없다는 것을 알 수 있습니다.

1) 백성혜, 김선경(2002). 이온결합 화합물과 산의 용해 현상을 물리변화와 화학변화로 구분하는 문제에 대한 중고등학교 과학교사들의 인식 조사. 대한화학회지, 46(6), 561-568.
2) 백성혜, 김선경(2003). 물리변화와 화학변화에 대한 중등학교 과학 교과서의 개념 분석. 대한화학회지, 47(2), 155-164.

2002_phenomena_related_to_dissolution.pdf
2003_phenomena_related_to_dissolution.pdf